文档介绍：【最新精选】实验一制流电路与分压电路预****报告实验3制流电路与分压电路【实验目的】1(了解基本仪器的性能和使用方法;2(掌握制流与分压两种电路的联结方法、性能和特点,学****检查电路故障的一般方法;3(熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识。【实验仪器】毫安计,伏特计,万用电表,直流电源,滑线变阻器,电阻箱,开关,导线。【实验原理】电路可以千变万化,但一个电路一般可以分为电源、控制和测量三个部分。测量电路是先根据实验要求而确定好的,例如要校准某一电压表,需选一标准的电压表和它并联,这就是测量线路,它可等效于一个负载,这个负载可能是容性的、感性的或简单的U电阻,以表示其负载。根据测量的要求,负载的电流值和电压值在一定的范围RIZ内变化,这就要求有一个合适的电源。控制电路的任务就是控制负载的电流和电压,使其数值和范围达到预定的要求。常用的是制流电路或分压电路。控制元件主要使用滑线变阻器或电阻箱。-1所示,图中为直流电源;为滑线变阻器;为电流表;为负载;RRE0ZC为电源开关。它是将滑线变阻器的滑动头和任一固定端(如端)串联在电路中,作KAAC为一个可变电阻,移动滑动头的位置可以连续改变之间的电阻R,从而改变整个AC电路的电流I。RCZABR0AEK图3-1制流电路图(1)调节范围由:EI,(3-1)R,RZACECI,R,0U,E当滑至点,,负载处;AmaxACmaxRZEEC,I,R,RUR当滑至点,,BminminZAC0R,R,RRZ00Z。RZ电压调节范围:?;,EER,R0ZEE相应的电流变化为:?。RR,RZ0Z(2)制流特性曲线一股情况下负载中的电流为RZERIKE0maxI,,,(3-2)RRR,RK,XACZZAC,RR00RRACz式中K,X,,RR00图3-2表示不同值的制流特性曲线,从曲线可以清楚地看到制流电路有以下几个K特点:K?越大电流调节范围越小;??l时调节的线性较好:K?较小时(即),接近0时电流变化很R,,RKX0Z大,细调程度较差;?不论R大小如何,负载上通过的电流都不可R0Z能为零。(3)细调程度图3-2制流电路曲线制流电路的电流是靠滑线电阻滑动端位置移动来改变的,最少位移是一圈,因此一,R圈电阻的大小就决定了电流的最小改变量。0EI,因为R,RACZ,I,E,I,,R,,,RR对微分ACACAC2,R,,R,RzACAC22RII0IR,,,,,,(3-3)0minEEN2NIRR式中为变阻器总圈数。从上式可见,当电路中的、、确定后,与成正E,I0Z比,故电流越大,则细调越困难,假如负载的电流在最大时能满足细调要求,而小电流,IR时也能满足要求,这就要使变小,而不能太小,否则会影响电流的调节范围,0max-A+RZEKRR1020图3-3二级制流电路图NNN所以只能使变大,由于大而使变阻器体积变得很大,故又不能增得太多,因此经常再串一变阻器,采用二级制流,如图3-3所示,其中阻值大,作粗调用,阻RR1020值小作细调用,一般取,但、的额定电流必须大于电路中的最大电流RR/10RR20102010。(1)调节范围分压电路如图3-4所示,滑线变阻器两个固定端、与电源相接,负载RABEZRZVCBAR0图3-接滑动端和固定端(或)上,当滑动头由端滑至端,负载上电压由0变至,ABABE调节的范围与变阻器的阻值无关。(2)分压特性曲线CACU当滑动头在任一位置时,两端的分压值为R,REEZACU,,,R,RR(R,R)R,RZACBCZACZAC,R1,BCR,RR,RZACZACERRE,R,RZACZAC,,R(R,R),RRR,R,RRZACBCACBCZ0ACBCRZ,R,EACRK,R,E0AC,,(3-4)RR,RXACZBCR,,RZBCR0RRACz式中,,KX,,R,R,R0ACBCRR00由实验可得不同值的分压特性曲线,如图3-5所示K从曲线可以清楚看出分压电路有如下几个特点:?不论的大小,负载的电压调节范围均可从0?;RREZ0?越小电压调节越不均匀;KU?越大电压调节越均匀,因此要电压在0到整个范围内均匀变化,则取UKmaxRzR,比较合适,实际K,2那条线可近似作为直线,故取即可认为电压调节已K,102达到一般均匀的要求了。图3-5分压特性曲线(3)细调程度当K<<l时(即<<R),略去式(-4)分母项中的,近似有RR0ZZRZU,ERBC2R,EUZ经微分可得,最小的分压量即滑动头改变一圈位置所,U,,,R,,RBCBC2()R,ERZBC改变的电压量,所以22RUU0UR,,,,,,(3-5)min0REREN,,ZZNR式中为变阻器总圈数,越小调节越不均匀。ZR,XK,,1RR当时(即>>),略去式(3-4)中的近似有BC0zR